Fiche de révision : Biologie cellulaire générale

📋 Plan du Cours

1. Théorie cellulaire et propriétés
2. Cellules procaryotes et scissiparité
3. Cellules eucaryotes et diversité
4. Domaines et acaryotes
5. Organisation de la cellule animale
6. Agents pathogènes humains
7. Microscopie et marquages
8. Tri cellulaire

📖 1. Théorie cellulaire et propriétés

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellule : Unité fonctionnelle, capable d’assurer des fonctions vitales, d’échanger avec son environnement grâce à des membranes sélectives, de maintenir son propre métabolisme et de se reproduire.

★ À maîtriser

📌 La théorie cellulaire établit que les cellules sont les unités structurales et fonctionnelles du vivant.

📌 En 1855, Rudolf Virchow complète la théorie cellulaire par le principe « Omnis cellula e cellula », selon lequel les cellules sont les unités de reproduction du vivant.

Compléments

• Au XVIIe siècle, la première observation de « cellula », c’est-à-dire de petites chambres, est réalisée dans une mince tranche de liège à l’aide d’un microscope.

💡 Astuce mémo

Cellules comme unités du vivant → fonctions, échanges, autonomie et reproduction

📖 2. Cellules procaryotes et scissiparité

★ À maîtriser

📌 Les cellules procaryotes ne possèdent pas de noyau ni d’organites, ont généralement un chromosome circulaire unique et se reproduisent par scissiparité, tandis que les cellules eucaryotes possèdent un noyau, des organites et plusieurs chromosomes linéaires.

• La scissiparité procaryote comprend la duplication de l’ADN, l’attachement des deux copies à des points différents de la membrane, l’allongement cellulaire, la contraction et la fermeture de la membrane plasmique et de la paroi au milieu, puis l’obtention de deux cellules filles génétiquement identiques sauf mutation.

Compléments

• Les cellules procaryotes ont un diamètre moyen d’environ 1 micromètre et possèdent un cytosquelette malgré l’absence d’organites.

💡 Astuce mémo

Dupliquer, attacher, allonger, séparer

📖 3. Cellules eucaryotes et diversité

★ À maîtriser

• Les cellules eucaryotes ont un diamètre moyen de 10 à 100 micromètres, possèdent des organites et se reproduisent par mitose et méiose.

• Chez l’espèce humaine, les organismes pluricellulaires possèdent environ 200 types cellulaires différents, spécialisés mais dotés du même génome.

Compléments

• Les principaux exemples d’organismes unicellulaires sont:
  • les protozoaires
  • les levures comme Saccharomyces cerevisiae
  • les algues comme Chlamydomonas

💡 Astuce mémo

Procaryote sans noyau, eucaryote avec noyau et organites

📖 4. Domaines et acaryotes

🔑 Notions clés & Définitions

• Acaryotes : Entités biologiques non vivantes incapables de se reproduire sans une cellule hôte, dépourvues de métabolisme propre et possédant un seul type d’acide nucléique, ADN ou ARN.

📝 Points essentiels

• Les trois domaines du vivant sont établis par comparaison des séquences nucléotidiques des ARN ribosomaux, présents chez tous les organismes, évoluant lentement et conservant la trace des relations évolutives.

• Les trois domaines du vivant sont:

  • les eubactéries
  • les archaebactéries
  • les eucaryotes

📖 5. Organisation de la cellule animale

📝 Points essentiels

📌 La cellule procaryote type présente une compartimentation minimale, tandis que la cellule eucaryote animale type présente une compartimentation intracellulaire complexe.

• Le cytoplasme est un gel colloïde au pH neutre, composé de 85 % d’eau, d’ions, de gaz et de molécules organiques, et il constitue le site de nombreuses réactions métaboliques.

• Le réticulum endoplasmique synthétise les lipides et les protéines, tandis que l’appareil de Golgi les modifie et synthétise la matrice extracellulaire.

• La mitochondrie produit de l’énergie par respiration cellulaire et digère des macromolécules ; son origine est expliquée par une phagocytose suivie d’une symbiose appelée endosymbiose.

💡 Astuce mémo

Compartimentation → spécialisation des organites → fonctions cellulaires

📖 6. Agents pathogènes humains

📝 Points essentiels

• Les principaux agents pathogènes humains cités sont:
  • Streptococcus
  • Mycoplasma
  • Treponema
  • Plasmodium falciparum
  • Enterobius vermicularis
  • VIH
  • virus de la grippe
  • virus de la poliomyélite
  • SARS-CoV-2

📖 7. Microscopie et marquages

★ À maîtriser

📌 Le microscope optique utilise des photons et atteint un grossissement maximal de x1000 avec une résolution maximale de 0,2 μm, tandis que le microscope électronique utilise des électrons et atteint théoriquement x1 000 000 avec une résolution maximale de 0,2 nm.

📌 Le microscope électronique à transmission observe les composants internes sur des coupes de 60 à 100 nm, tandis que le microscope électronique à balayage observe les surfaces cellulaires en trois dimensions avec une résolution inférieure à celle du MET.

Compléments

• Le microscope optique permet notamment d’observer la membrane, le cytoplasme et le noyau ; une coupe fine mesure 2 à 8 μm.

• L’hématoxyline colore le noyau en bleu ou violet, tandis que l’éosine colore le cytoplasme et la matrice extracellulaire en rose ou rouge.

• L’immunohistochimie et l’immunofluorescence utilisent un premier anticorps spécifique puis un deuxième anticorps couplé à une peroxydase ou à un fluorochrome.

💡 Astuce mémo

Optique pour la cellule, électronique pour l’ultrastructure

📖 8. Tri cellulaire

★ À maîtriser

• La cytométrie en flux sépare différents types cellulaires avec ou sans marqueur fluorescent à l’aide d’un FACS.

Compléments

• Les billes magnétiques couplées à des anticorps spécifiques isolent des populations cellulaires, tandis qu’un gradient de densité sépare les cellules selon leur densité après centrifugation.

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des cellules procaryotes et eucaryotes

Microscopes optique et électronique